Jak wybrać serwomotor do CNC: wyjaśniono rozmiar, moment obrotowy i enkoder

Co kilka tygodni ktoś wysyła nam zdjęcie ramy maszyny – czasem jest to router, który buduje w garażu, czasem fabryka, która stoi bezczynnie od czasu, gdy padło oryginalne serwo – i zadaje to samo: „Jakiego rozmiaru serwomotoru potrzebuję?”

Szczera odpowiedź jest taka, że ​​nie ma wykresu, który rozwiązałby ten problem jednym spojrzeniem. Za każdym razem jednak zadajemy sobie krótką listę pytań, a gdy już na nie odpowiesz, właściwy wybór nie będzie już tylko domysłem. To jest ta lista, w kolejności, w jakiej o nią prosimy.

Zacznij od momentu obrotowego, a nie mocy

Najczęstszym błędem, jaki widzimy, jest dobór serwa ze względu na moc – „0,75 kW powinno wystarczyć, prawda?” - bez sprawdzania momentu obrotowego przy prędkości, z jaką faktycznie pracują. Moc informuje, jak szybko silnik może wykonać pracę. Moment obrotowy mówi Ci, czy w ogóle jest w stanie wykonać daną pracę. Maszyna, która musi pchać ciężką suwnicę, zatrzyma szybki silnik o niskim momencie obrotowym, podczas gdy mniejszy silnik o wyższym momencie obrotowym przy niskich obrotach poradzi sobie z tym dobrze.

Zamiast tego wykonaj to od tyłu:

• Ciągły moment obrotowy- co silnik musi wytrzymać podczas normalnego cięcia lub pozycjonowania. Jest to liczba, która ma znaczenie przy doborze rozmiaru.
• Maksymalny moment obrotowy- co musi wytworzyć, aby przyspieszyć. Serwonapędy zazwyczaj pozwalają na 2-3-krotny moment znamionowy w przypadku krótkich serii, dlatego nie należy przekraczać rozmiaru w przypadku wartości szczytowych.
• Prędkość- przy jakich obrotach aplikacja potrzebuje takiego momentu obrotowego? Sprawdź krzywą momentu obrotowego i prędkości, a nie tylko prędkość znamionową.

Dobrą zasadą, której używamy w zastosowaniach CNC: wybierz silnik, którego ciągły moment obrotowy wynosi co najmniej 1,5x obliczony moment obciążenia przy prędkości roboczej. Następnie sprawdź dopasowanie bezwładności (następny punkt), zanim cokolwiek sfinalizujesz.

Współczynnik bezwładności: liczba, której nikt nie chce obliczyć

To jest ta część, która naprawdę wprawia ludzi w zakłopotanie i szczerze mówiąc, to ta część, na której spędzamy większość czasu, gdy klienci przesyłają nam specyfikacje swoich maszyn.

Silnik musi przyspieszać nie tylko ładunek, ale także własny wirnik. Jeżeli bezwładność obciążenia jest kilkukrotnie większa od bezwładności wirnika, pętla serwa musi pracować ciężej, wzmocnienia zmniejszają się, aby zachować stabilność, w efekcie powstaje maszyna, która „działa”, ale wydaje się powolna i przeregulowana przy każdym zatrzymaniu. W rzeczywistości:

• Stosunek bezwładności obciążenia do wirnika poniżej 5:1 – większość ogólnych zastosowań CNC działa dobrze przy standardowym dostrajaniu.
• 5:1 do 10:1 – wykonalne, ale należy poświęcić trochę czasu na regulację wzmocnienia. To tutaj napęd z dobrym autotuningiem zarabia na swoje utrzymanie.
• Powyżej 10:1 - albo dodaj skrzynię biegów/reduktor, albo wybierz większy silnik. Walka z tym za pomocą samych ustawień wzmocnienia rzadko kończy się dobrze.

Jeśli liczby wydają się skomplikowane, prześlij nam masę ładunku, skok śruby kulowej lub moduł zębatki i prędkość jazdy — dla nas jest to standardowe obliczenie, a my wrócimy ze współczynnikiem bezwładności i sugestią dotyczącą silnika. Robimy to co tydzień, zajmuje nam to kilka minut i pozwala uniknąć dwukrotnego zamawiania niewłaściwego silnika.

Enkoder przyrostowy czy absolutny?

Jest to decyzja oparta na stosunku kosztów do wygody, a odpowiedź zależy od tego, co maszyna robi pomiędzy wyłączeniami zasilania.

Jakiśenkoder przyrostowyzlicza impulsy od punktu odniesienia. Wyłącz zasilanie, przesuń oś ręcznie, włącz zasilanie – sterownik utracił swoje odniesienie do pozycji i wymaga cyklu przełączania wyjściowego. Tanie, proste, w porządku dla maszyn, które i tak uruchamiają się po uruchomieniu.

Jakiśenkoder absolutnyzapamiętuje swoją pozycję poprzez cykle zasilania. NaszSerwonapęd T3Dobsługuje 17-bitowe enkodery absolutne, jednoobrotowe i wieloobrotowe. W przypadku pracy wieloobrotowej całkowicie tracisz cykl początkowy - włącz zasilanie, a maszyna dokładnie wie, gdzie znajduje się każda oś. W przypadku maszyny produkcyjnej, która jest uruchamiana dziesiątki razy dziennie, oszczędza to czas rzeczywisty i eliminuje źródło błędów operatora.

Jeśli budujesz jednorazową maszynę i nie masz nic przeciwko zmianie domu, zaoszczędź pieniądze. Jeśli ma on działać w środowisku produkcyjnym, zazwyczaj zalecamy enkoder absolutny i nigdy nie słychać, żeby ktoś na niego narzekał.

Dopasuj napęd do silnika - i sprawdź napięcie

Napęd stanowi połowę systemu i musi odpowiadać prądowi znamionowemu silnika, a nie tylko mocy znamionowej. Przetwornica częstotliwości 10 A napędzająca silnik pobierający 12 A pod obciążeniem będzie przez cały dzień uruchamiać alarmy nadprądowe. Sprawdź prąd ciągły i szczytowy napędu względem specyfikacji silnika.

Z naszej strony typowe pytania dotyczące parowania wyglądają następująco:silnik serwoobejmuje zakres od małych jednostek 0,1 kW po ramy o większej mocy, a napędy obejmują ten sam zakres – nasza seria T3D obsługuje moc 0,1–1,5 kW przy napięciu wejściowym 220 V AC, aSerwo 3,8 kWjest wyższa niż w przypadku zastosowań wrzecionowych. Napięcie wejściowe też ma znaczenie: napęd podłączony do napięcia 220 V zasilany napięciem 380 V nie wytrzyma długo, podobnie jak silnik, który napędzał.

Co mówimy każdemu klientowi

Aby być uczciwym, na większość pytań dotyczących rozmiaru, jakie otrzymujemy, odpowiadają trzy informacje: moment obciążenia przy prędkości roboczej, współczynnik bezwładności i typ enkodera. Popraw te trzy elementy, a reszta to formalności – długości kabli, wymagania dotyczące hamulców, typy złączy.

Wyślij nam parametry swojej maszyny – masę ładunku, sposób napędu (śruba kulowa, zębatka, pasek), prędkość i częstotliwość wyłączania maszyny – a my wrócimy z zaleceniami dotyczącymi silnika i napędu, zwykle tego samego dnia. Bez zobowiązań i szczerze mówiąc, wolelibyśmy odpowiedzieć na to pytanie teraz, niż pomóc Ci w rozwiązaniu problemu niezgodności trzy miesiące później.

E-mail:admin@hengli-hltnc.com| WhatsApp: +86 13884328311